Йод. Свойства йода. Применение йода

Кошка бежала, хвостиком махнула. Это не сказка про курочку Рябу, а история открытия йода. Его обнаружили на парижском заводе, преобразующем натриевую селитру в калиевую. Первая отсыревала на воздухе, а вторая была дефицитом.

Йод-Свойства-йода-Применение-йода-1

Превращение происходило при помощи золы, остающейся от сжигания водорослей. Метод изобрели в 1808-ом году, но в чем его секрет не знали. Не знала этого и кошка, за которой погнались рабочие фабрики. Животное опрокинуло два сосуда – с серной кислотой и остаточными солями производства.

В воздух взметнулись фиолетовые пары. Это видел владелец завода Бернар Курт. Несколько опытов провел сам, потом передал информацию ученым. Итог – в 1814-ом году мир узнал о существовании нового элемента. Им стал йод.

Химические и физические свойства йода

Свойства йода обусвловлены его расположением в таблице Менделеева. Элемент зачислен в 7-ю группу. В ней собраны галогены – наиболее активные неметаллы. У йода, например, легко поляризуемая электронная оболочка.

То есть, ей не стоит труда разделиться в пространстве. Это позволяет катионам других элементов проникать в атом неметалла, масса которого, кстати, 127. «Гости» в электронной оболочке меняют ее, делая йод наиболее ковалентным из всех галогенов.

Проще говоря, элемент может образовывать больше разнообразных связей с другими атомами. Нередко йод поляризуется положительно. Такой атом наиболее активен. Выделяет его и цвет, тот самый фиолетовый.

Атом йода занесенный в таблицу Менделеева – природный экземпляр. Это стабильный изотоп с атомной массой 127. Искусственно получены и другие атомы с номерами 125, 129, 131.

Йод-Свойства-йода-Применение-йода-2

Каждый из них – радиоактивный йод. Изотопы излучают бета- и гамма-лучи, применяются в медицине. Получают радиоактивный йод из продуктов деления урана. То есть, лабораториями служат атомные реакторы.

Стандартный йод можно совместить с большинством неметаллов и примерно 40% металлов. Благородные платина, золото, и не только, на 53-ий элемент не реагируют. Взаимодействие невозможно, так же, с азотом, углеродом, кислородом и всеми инертными газами.

Йод ли изучаете, или его соединения, можно определить с помощью воды. Чистый элемент в ней почти не растворяется. Йодиты же, то есть соединения вещества со щелочными и щелочноземельными атомами, растворимы. В исходном виде 53-ий элемент исчезает в воде лишь при сильном нагреве.

Раствор йода легко получить, если использовать органику. Подойдут глицерин, сероуглерод или четыреххлористый углерод. Если растворитель бескислородный, он окрасится в фиолетовый. Если в жидкости есть атомы кислорода, йод сделает ее бурой.

В чистом виде, при комнатной температуре, йод фиолетово-черный. Блеск вещества металлический, агрегатное состояние – кристаллы. Они плотные – почти 5 граммов на кубический сантиметр.

Йод-Свойства-йода-Применение-йода-3

Кристаллы сложены из молекул, в каждой из которых по 2 атома. В газообразное состояние вещество переходит при температуре 183 градуса. Получение йода жидкого возможно уже при 114-ти по шкале Цельсия.

Применение йода

Соли йода используют в стекольной промышленности. Речь о фарах автомобилей и светильников со спецэффектами. Главный эффект – йодиты служат фильтрами от встречных лучей света. Водители знают, как важно, порой, их нейтрализовать.

Этот процесс назван поляроидом и, собственно, впервые пригодился в фотографическом искусстве. Автор придумки – англичанин Уильям Толбот. Он был выдающимся химиком и физиком 19-го столетия.

В 21-ом веке правят цифровые технологии. Тем не менее, чтобы получить негатив фото до сих пор применяют йодистую разновидность серебра. В сочетании с желатином она дает эмульсию, которой обмазывают подложку из стекла. На покрытие попадает свет, начинается выделение серебра. Больше света – больше металла. Так и составляется картинка.

Йод применение нашел и в металлургии. Соединения элемента помогают получить металлы высокой чистоты. Разлагая йодиты термическим путем, промышленники извлекают, к примеру, ванадий и цирконий. Эти тугоплавкие элементы необходимы для многих ракетных сплавов и материй атомных реакторов.

В автомобильных подшипниках тоже можно найти йод. Какой в нем смысл? Элемент добавляют в смазку. Она рекомендована для титановых сплавов и нержавеющей стали. Обработка позволяет деталям выдержать нагрузку в 50 раз больше стандартной. Это при том, что йода в смазке всего 1-2%.

Йод-Свойства-йода-Применение-йода-4

Без 53-го элемента немыслима медицина. Йод в организме контролирует работу щитовидной железы, входит в вырабатываемые ей гормоны ТТГ, Т3 и Т4. При нехватке элемента развивается зоб, возможны раковые образования.

При этом, организм не может выработать вещество сам. Йод поступает исключительно с пищей, БАДами и медикаментами. Из последних легко вспоминается «Йодомарин».

Его назначают даже грудным детям, особенно, в местностях удаленных от морей. В таких районах, как правило, наблюдается дефицит 53-го элемента, содержащегося, в основном, в водах океанов и их дарах.

Одна из последних разработок врачей — синий йод. К нему примешен крахмал, меняющий цвет привычного раствора для наружного применения. Крахмал, так же, нейтрализует действие спирта и прочих вредных «присадок». Такой эликсир медики разрешают уже для внутреннего применения и для полоскания йодом. Хотя, с последним справится и смесь соль, сода, йод.

Лечение йодом допускается не только в его стабильной, но и радиоактивной формах. Так 131-ый изотоп применяют для восстановления функций щитовидной железы. Процедуры строго нормированы, поскольку переизбыток радиоактивного йода может спровоцировать онкологию.

Добыча йода

Сколько йода добывают в год? Около 30 000 тонн. Мировые запасы элемента оценены почти в 15 000 000 тонн. Большинство из них скрыты в соединениях йода. В чистом виде он встречается редко.

До сих пор актуален способ выделения вещества из природных накопителей – водорослей. В тонне высушенной ламинарии содержится 5 килограммов йода. Отзывы о морской воде иные, — в ней лишь 25 миллиграммов на каждую 1000 литров.

Йод-Свойства-йода-Применение-йода-5

При сжигании водорослей образуются йодиты – соли калия и никеля. Это зола. При взаимодействии с серной кислотой из нее выделяется йодистый водород – фиолетовый дым. Он быстро разлагается. При этом, выпадает чистый элемент за номером 53.

Промышленники, как правило, добывают 53-ий элемент из вод нефтяных, газовых месторождений, технических вод.  На 1 кубический метр в них, порой, содержится 300 граммов йода. Железа моет немного содержаться и прочих примесей, но они не мешают процессу.

Помогает метод воздушной десорбции. Он основан на разности упругости паров йода и воды. 53-ий элемент вытесняют из жидкости потоком воздуха. Возможный гидролиз подавляют, примешивая к воде кислоты. Потом добавляют хлор.

Он окисляет йодит (к примеру, калий-йод) до элементарного йода. Потом, собственно, происходит вытеснение. Остается абсорбировать вещество из воздуха. «Губкой» служит, как правило, диоксид серы. Кристаллы йода выпадут из него под воздействием все того же хлора.

Цена йода

Если нужно купить йод-мазь или другой препарат на основе 53-го элемента, его стоимость будет зависеть от производителя, наименования и назначения лекарства. Если же цель – чистый йод, придется выложить 4-5000 рублей за 100 граммов. Предложения есть, к примеру, у «Компонент реактив» и прочих фирм, снабжающих лаборатории. В России на кристаллический йод действует ГОСТ 4159-79.

Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *